El Ancestro De La Serpiente De Cascabel Era Una Fábrica De Veneno

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Las serpientes de cascabel eliminaron rápidamente los genes que codificaban varios tipos de toxinas, intercambiando armas amplias por veneno especializado.

El antepasado de las serpientes de cascabel de hoy era una serpiente que debía ser temida: tenía genes para producir venenos que atacarían la sangre, el músculo y el sistema nervioso.

Los rumores de hoy, por otro lado, son especialistas. El diamante del este y el diamante del oeste tienen un veneno que daña los músculos, mientras que las toxinas de la serpiente de cascabel de Mojave atacan los nervios. Ahora, los investigadores han aprendido que los antepasados ​​de la serpiente de cascabel eliminaron rápidamente los genes que producían diversas toxinas, lo que resultó en una evolución más rápida de lo normal.

"Esta pérdida mayorista es inusual", dijo en un comunicado el investigador del estudio Sean Carroll, profesor de biología molecular y genética de la Universidad de Wisconsin, Madison. "No es solo una variación ordinaria".

Borrado genético

Los investigadores realizaron un análisis genético para rastrear la pérdida de varios genes de veneno. La mayoría de las veces, la evolución funciona lentamente: los genes que ya no se usan continúan saturando el genoma durante años. Pero ese no fue el caso de los genes del veneno, hallaron los investigadores.

Los genes de neurotoxinas evolucionaron hace 22 millones de años, antes de la evolución de las propias serpientes de cascabel, encontraron los investigadores. Las serpientes de cascabel evolucionaron hace 12 millones a 14 millones de años. A lo largo del tiempo, los cascabeles perdieron entre dos y cuatro genes de veneno cada uno, en comparación con su último ancestro común, y las tres especies de serpientes de cascabel actualmente comparten dos de una serie original de siete genes. [Galería de imágenes: La vida social de las serpientes de cascabel]

El Diamondback occidental y el Diamondback oriental eliminaron sus genes de neurotoxinas hace 6 millones de años, informaron los investigadores el 15 de septiembre en la revista Current Biology. La serpiente de cascabel Mojave eliminó su gen de toxina muscular hace 4 millones de años.

Variedad de veneno

La razón de este borrado tiene que ver con cómo se organizaron los genes de las toxinas. Los genes formaban parte de una secuencia que también contenía lo que se llama un "elemento transponible", encontraron Carroll y sus colegas. Los elementos transponibles a veces se denominan "genes saltarines" porque pueden moverse fácilmente dentro del genoma. Su facilidad de movimiento facilita las mutaciones y eliminaciones de los genes codificadores de proteínas cercanos.

"Se puede imaginar un proceso realmente rápido y dinámico en serpientes de cascabel, donde todo este locus (tramo de ADN) está respirando, expandiéndose y contrayéndose", dijo el investigador postdoctoral Matt Giorgianni de la Universidad de Wisconsin, Madison, en el comunicado. "Realmente destaca cuán dinámica es esta región genómica y ayuda a poner en perspectiva qué tan rápido podrían suceder estas cosas".

Incluso especies individuales de serpientes pueden mostrar una variación en el veneno, dijo en el comunicado el investigador del estudio Noah Dowell, también científico postdoctoral en la Universidad de Wisconsin, Madison. Cuando el equipo estudió los genomas de cuatro Diamondbacks occidentales, encontraron que uno tenía dos genes de veneno adicionales.

No está claro por qué los cascabeles decidieron abandonar su amplia variedad de armas químicas en favor de toxinas especializadas. Es posible que hayan evolucionado en respuesta a la susceptibilidad de sus presas a varios venenos, dijo Carroll.

"Hay una buena evidencia en la naturaleza de que hay una carrera de armamentos en marcha que generalmente existe entre los depredadores y las presas", dijo Carroll. "Esas carreras de armamentos pueden ser bastante intensas y no muy diferentes de los antibióticos y las bacterias, donde se tiene una presión muy fuerte y selectiva que puede acelerar el ritmo de la evolución e intensificar los cambios que se producen con el tiempo.. "

Artículo original en WordsSideKick.com.


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